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BIOGRAFÍAS DE GRANDES CIENTÍFICOS
Bohr Nils Henrik David. biografia de un cientifico
Directorio / Biografías de grandes científicos.
Einstein dijo una vez: "Lo que es sorprendentemente atractivo de Bohr como científico pensante es una rara fusión de coraje y cautela; pocas personas tenían tal capacidad para captar intuitivamente la esencia de las cosas ocultas, combinándolas con una aguda crítica. Él es, sin duda, una de las mentes científicas más grandes de nuestra época". El físico danés Niels Henrik David Bohr nació el 7 de octubre de 1885 en Copenhague como el segundo de los tres hijos de Christian Bohr y Ellen (de soltera Adler) Bohr. Su padre fue un renombrado profesor de fisiología en la Universidad de Copenhague; su madre provenía de una familia judía muy conocida en los círculos bancarios, políticos e intelectuales. Su hogar fue el centro de animadas discusiones sobre candentes cuestiones científicas y filosóficas, y a lo largo de su vida Bohr reflexionó sobre las implicaciones filosóficas de su trabajo. Estudió en la Gammelholm Grammar School de Copenhague y se graduó en 1903. Bohr y su hermano Harald, quien se convirtió en un famoso matemático, eran ávidos jugadores de fútbol durante sus días escolares; Más tarde, Nils fue aficionado al esquí y la vela. En aquellos años, Harald era mucho más famoso que Niels, aunque no tanto como un científico talentoso, sino como uno de los mejores jugadores de fútbol de Dinamarca. Durante varios años jugó como corredor en los equipos de las ligas mayores y en 1908 participó en los Juegos Olímpicos de Londres, donde Dinamarca ganó la medalla de plata. Niels también fue un apasionado del fútbol, pero nunca superó al portero suplente de un equipo de grandes ligas, aunque solo jugó en este papel en partidos muy raros. "Niels, por supuesto, jugó bien, pero a menudo llegaba tarde a la puerta", bromeó Harald. Si en la escuela, Niels Bohr generalmente se consideraba un estudiante de habilidades ordinarias, en la Universidad de Copenhague, su talento lo hizo hablar muy pronto de sí mismo. En diciembre de 1904, Helga Lund le escribió a su amiga noruega: "Por cierto, sobre los genios. Me encuentro con uno de ellos todos los días. Este es Niels Bohr, de quien ya les he hablado; sus extraordinarias habilidades son cada vez más evidentes. Este es el hombre mejor y más modesto del mundo. Él tiene un hermano Harald , es casi tan talentoso y es estudiante de matematicas. Nunca habia conocido a dos personas tan inseparables y que se aman. Son muy jovenes, uno tiene 17, el otro 19, pero prefiero hablar solo con ellos, porque son muy agradables". De hecho, Niels fue reconocido como un investigador inusualmente capaz. Su proyecto de graduación, en el que determinó la tensión superficial del agua a partir de la vibración de un chorro de agua, le valió una medalla de oro de la Real Academia Danesa de Ciencias. En 1907 se licenció. Recibió su maestría de la Universidad de Copenhague en 1909. Su disertación doctoral sobre la teoría de los electrones en los metales fue considerada un estudio teórico magistral. Entre otras cosas, reveló la incapacidad de la electrodinámica clásica para explicar los fenómenos magnéticos en los metales. Este estudio ayudó a Bohr a darse cuenta al principio de su carrera de que la teoría clásica no podía describir completamente el comportamiento de los electrones. Después de recibir su doctorado en 1911, Bohr fue a la Universidad de Cambridge, Inglaterra, para trabajar con J. J. Thomson, quien había descubierto el electrón en 1897. Cierto, en ese momento Thomson ya había comenzado a tratar otros temas, y mostró poco interés en la disertación de Bohr y las conclusiones contenidas en ella. Bohr al principio padecía una falta de conocimiento del idioma inglés y, por lo tanto, inmediatamente después de su llegada a Inglaterra, comenzó a leer a David Copperfield en el original. Con su paciencia habitual, buscó en el diccionario cada palabra, cuyo equivalente danés dudaba, y especialmente para este propósito se compró un diccionario, que le servía en todos los casos dudosos. Bor no se separó de este diccionario rojo toda su vida después. Pronto, la vida de Bohr dio un giro decisivo: en octubre, en la cena de celebración anual en el Laboratorio Cavendish, vio por primera vez a Ernest Rutherford. Aunque Bohr no lo conoció personalmente en ese momento, Rutherford le causó una fuerte impresión. Bohr se interesó por el trabajo de Ernest Rutherford en la Universidad de Manchester. Rutherford y sus colegas estudiaron la radiactividad de los elementos y la estructura del átomo. Bohr se mudó a Manchester por unos meses a principios de 1912 y se sumergió vigorosamente en estos estudios. Dedujo muchas consecuencias del modelo nuclear del átomo de Rutherford, que aún no ha recibido una amplia aceptación. En discusiones con Rutherford y otros científicos, Bohr elaboró las ideas que lo llevaron a crear su propio modelo de la estructura del átomo. En 1910, Niels conoció a Margarethe Nerlund, hermana de Niels Erik Nerlund, camarada Harald Bohr e hija del farmacéutico Alfred Nerlund de Slagels. En 1911, tuvo lugar su compromiso. En el verano de 1912, Bohr regresó a Copenhague y se convirtió en profesor asistente en la Universidad de Copenhague. El 1 de agosto del mismo año, cuatro días después de que Bohr regresara de su primer breve viaje de estudios a Rutherford, se casó con Margaret. Su luna de miel los llevó a Inglaterra, donde, después de una estancia de una semana en Cambridge, la joven pareja visitó Rutherford. Niels Bohr le dejó su trabajo sobre la desaceleración de partículas alfa, iniciado poco antes de regresar a casa. El matrimonio de Niels Bohr con Margaret Nerlund les trajo a ambos una verdadera felicidad: significaban mucho el uno para el otro. Margaret Bohr se convirtió en un auténtico e indispensable apoyo para su esposo, no sólo por la fortaleza de su carácter, inteligencia y conocimiento de la vida, sino, sobre todo, por su devoción sin límites. Tuvieron seis hijos, uno de los cuales, Aage Bohr, también se convirtió en un físico famoso. El otro hijo de Bor, Hans, escribió más tarde: "... Es imposible no notar el papel que jugó la madre en nuestra familia. Su opinión fue decisiva para su padre, su vida era la vida de ella. En cualquier caso, pequeño o grande, ella participó y, por supuesto, fue la asesor más cercano a su padre cuando sea necesario tomar una decisión". Durante los dos años siguientes, Bohr siguió trabajando en los problemas que surgían en relación con el modelo nuclear del átomo. Rutherford sugirió que el átomo consta de un núcleo cargado positivamente alrededor del cual los electrones cargados negativamente giran en órbitas. Según la electrodinámica clásica, un electrón en órbita debe perder energía constantemente. Gradualmente, el electrón debería girar en espiral hacia el núcleo y, al final, caer sobre él, lo que conduciría a la destrucción del átomo. De hecho, los átomos son muy estables y, por lo tanto, hay una brecha en la teoría clásica. Bohr estaba particularmente interesado en esta aparente paradoja de la física clásica porque recordaba demasiado las dificultades que había encontrado mientras trabajaba en su tesis. Creía que una posible solución a esta paradoja podría residir en la teoría cuántica. Aplicando la nueva teoría cuántica al problema de la estructura del átomo, Bohr sugirió que los electrones tienen algunas órbitas estables permitidas en las que no irradian energía. Solo cuando un electrón se mueve de una órbita a otra gana o pierde energía, y la cantidad en la que cambia la energía es exactamente igual a la diferencia de energía entre las dos órbitas. La idea de que las partículas solo podían tener ciertas órbitas fue revolucionaria porque, según la teoría clásica, sus órbitas podían estar situadas a cualquier distancia del núcleo, al igual que los planetas podían, en principio, girar en cualquier órbita alrededor del Sol. Aunque el modelo de Bohr parecía extraño y un poco místico, resolvió problemas que desconcertaron a los físicos durante mucho tiempo. En particular, dio la clave para separar los espectros de los elementos. Cuando la luz de un elemento luminoso (como un gas calentado compuesto por átomos de hidrógeno) pasa a través de un prisma, no produce un espectro continuo que incluye todos los colores, sino una sucesión de líneas brillantes discretas separadas por áreas oscuras más amplias. Según la teoría de Bohr, cada línea de color brillante (es decir, cada longitud de onda individual) corresponde a la luz emitida por los electrones cuando se mueven de una órbita permitida a otra de menor energía. Bohr derivó una fórmula para las frecuencias lineales en el espectro del hidrógeno, que contenía la constante de Planck. La frecuencia multiplicada por la constante de Planck es igual a la diferencia de energía entre las órbitas inicial y final entre las cuales los electrones hacen la transición. La teoría de Bohr, publicada en 1913, le dio fama; su modelo del átomo se conoció como el átomo de Bohr. Inmediatamente apreciando la importancia del trabajo de Bohr, Rutherford le ofreció una cátedra en la Universidad de Manchester, cargo que ocupó Bohr desde 1914 hasta 1916. En 1916 asumió la cátedra creada para él en la Universidad de Copenhague, donde continuó trabajando sobre la estructura del átomo. En 1920 fundó el Instituto de Física Teórica de Copenhague. Con la excepción del período de la Segunda Guerra Mundial, cuando Bohr no estaba en Dinamarca, dirigió este instituto hasta el final de su vida. Bajo su liderazgo, el instituto desempeñó un papel destacado en el desarrollo de la mecánica cuántica (la descripción matemática de la onda y los aspectos corpusculares de la materia y la energía). Durante la década de XNUMX, el modelo del átomo de Bohr fue reemplazado por un modelo mecánico cuántico más sofisticado basado principalmente en la investigación de sus estudiantes y colegas. Sin embargo, el átomo de Bohr jugó un papel esencial como puente entre el mundo de la estructura atómica y el mundo de la teoría cuántica. Bohr recibió el Premio Nobel de Física de 1922 "por sus servicios al estudio de la estructura de los átomos y la radiación que emiten". En la presentación del laureado, Svante Arrhenius, miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias, señaló que los descubrimientos de Bohr "lo llevaron a ideas teóricas que difieren significativamente de las que subyacen a los postulados clásicos de James Clerk Maxwell". Arrhenius añadió que los principios de Bohr "promete abundantes frutos en futuras investigaciones". En 1924, Bohr compró una mansión en Lunnen. Aquí, en un hermoso prado, le gustaba mucho descansar. Junto con su esposa e hijos, andaba en bicicleta por el bosque, nadaba en el mar y jugaba al fútbol. En los años veinte, el científico hizo una contribución decisiva a lo que luego se denominó interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica. Basada en el principio de incertidumbre de Werner Heisenberg, la interpretación de Copenhague parte del hecho de que las rígidas leyes de causa y efecto, que nos son familiares en el mundo macroscópico cotidiano, no son aplicables a los fenómenos intraatómicos, que solo pueden interpretarse en términos probabilísticos. Por ejemplo, es imposible, incluso en principio, predecir de antemano la trayectoria de un electrón; en cambio, se puede especificar la probabilidad de cada una de las trayectorias posibles. Bohr también formuló dos de los principios fundamentales que determinaron el desarrollo de la mecánica cuántica: el principio de correspondencia y el principio de complementariedad. El principio de correspondencia establece que la descripción mecánica cuántica del mundo macroscópico debe corresponder a su descripción en el marco de la mecánica clásica. El principio de complementariedad establece que la naturaleza ondulatoria y corpuscular de la materia y la radiación son propiedades mutuamente excluyentes, aunque ambas representaciones son componentes necesarios para comprender la naturaleza. El comportamiento de ondas o partículas puede aparecer en cierto tipo de experimento, pero nunca se observa un comportamiento mixto. Habiendo aceptado la coexistencia de dos interpretaciones aparentemente contradictorias, nos vemos obligados a prescindir de los modelos visuales, tal es el pensamiento expresado por Bohr en su conferencia Nobel. Al tratar con el mundo del átomo, dijo, "debemos ser modestos en nuestras investigaciones y contentarnos con conceptos que son formales en el sentido de que carecen de la imagen visual tan familiar para nosotros". El método de trabajo de Bohr parecía inusual para muchos. Pero al conocerlo más de cerca, quedó claro que correspondía completamente a su credo científico. Con la excepción de cartas personales y notas breves, el propio Bohr escribió solo unos pocos artículos. Lo mejor de todo es que su pensamiento funcionaba cuando no escribía, sino que dictaba. Además, Bor siempre necesitaba la presencia de una persona con quien poder discutir los problemas. Este tipo de caja de resonancia viviente era un requisito previo necesario para el trabajo, un medio para probar la fuerza de los argumentos. Sintió una necesidad interna de crítica, reaccionando de manera extremadamente aguda a cualquier declaración crítica. A menudo, en el curso de la discusión, pudo formular su idea de la mejor manera posible. Bohr captó con avidez cada comentario justo con respecto a la elección de la palabra y de buena gana hizo cambios en el texto. En los años treinta, Bohr recurrió a la física nuclear. Enrico Fermi y sus colaboradores estudiaron los resultados del bombardeo de núcleos atómicos por neutrones. Bohr, junto con otros científicos, propuso un modelo de gota del núcleo, consistente con muchas de las reacciones observadas. Este modelo, que compara el comportamiento de un núcleo atómico pesado e inestable con el de una gota de líquido fisionable, permitió a Otto R. Frisch y Lise Meitner desarrollar un marco teórico para comprender la fisión nuclear a fines de 1938. El descubrimiento de la fisión en vísperas de la Segunda Guerra Mundial inmediatamente dio lugar a especulaciones sobre cómo podría usarse para liberar energía colosal. Durante una visita a Princeton a principios de 1939, Bohr determinó que uno de los isótopos comunes del uranio, el uranio-235, era un material fisible que tuvo un impacto significativo en el desarrollo de la bomba atómica. En los primeros años de la guerra, Bohr continuó trabajando en Copenhague sobre los detalles teóricos de la fisión nuclear, bajo las condiciones de la ocupación alemana de Dinamarca. Sin embargo, el 29 de septiembre de 1943, Bohr fue informado repetidamente de la decisión alemana de arrestarlo junto con toda su familia en relación con la inminente deportación de judíos daneses a Alemania. Afortunadamente logró tomar las medidas necesarias y esa noche, junto a su esposa, el hermano Harald y otros familiares, cruzaron a Suecia. Desde allí, él y su hijo Aage volaron a Inglaterra en la bahía de bombas vacía de un avión militar británico. Aunque Bohr consideró que la construcción de una bomba atómica era técnicamente inviable, el trabajo para construir una bomba de este tipo ya estaba en marcha en los Estados Unidos y los Aliados necesitaban su ayuda. A fines de 1943, Niels y Aage Bohr viajaron a Los Álamos para trabajar en el Proyecto Manhattan. Senior Bor realizó una serie de desarrollos técnicos en la creación de la bomba y fue considerado un anciano entre muchos científicos que trabajaron allí; sin embargo, al final de la guerra, estaba extremadamente preocupado por las consecuencias del uso de la bomba atómica en el futuro. Se reunió con el presidente estadounidense Franklin D. Roosevelt y el primer ministro británico Winston Churchill, tratando de convencerlos de que fueran abiertos y francos con la Unión Soviética sobre las nuevas armas, y también impulsó el establecimiento de un sistema de control de armas de posguerra. Sin embargo, sus esfuerzos no tuvieron éxito. Después de la guerra, Bohr regresó al Instituto de Física Teórica, que se expandió bajo su dirección, ayudó a fundar el CERN (Centro Europeo de Investigación Nuclear) y desempeñó un papel activo en su programa científico en los años cincuenta. También participó en la fundación del Instituto Nórdico de Física Atómica Teórica (Nordita) en Copenhague, el centro científico unificado de los países escandinavos. Durante estos años, el científico siguió hablando en la prensa a favor del uso pacífico de la energía nuclear y alertó sobre los peligros de las armas nucleares. En 1950, envió una carta abierta a la ONU, repitiendo su llamado durante la guerra a un "mundo abierto" y control internacional de armas. Un hombre alto con un gran sentido del humor, Bor era conocido por su amabilidad y hospitalidad. Se dice que era absolutamente imposible jugar al ajedrez con Bohr. Cada vez que el oponente hacía una mala jugada, Bohr ponía las piezas en su posición original y dejaba que volviera a jugar. Esta historia es aparentemente ficticia, pero está bastante en el espíritu de Bohr, amaba las historias ingeniosas y creía que una buena historia no tiene que ser cierta. A este respecto, Bohr solía citar a un colega alemán que supuestamente dijo: "Pero, querido amigo, si estás contando una historia realmente interesante, ¡no tienes que ceñirte demasiado estrictamente a los hechos!". 7 de octubre de 1955 Niels Bohr cumplió 70 años. En esta ocasión se celebró una reunión solemne el 14 de octubre a la que asistió el rey. El Presidente agradeció al Rey su participación en la reunión y su apoyo a la Sociedad. El Rey anunció que había otorgado al Presidente la Orden de Primera Clase de Dannebrog. Habiendo llegado a la edad de jubilación obligatoria, Bohr renunció como profesor en la Universidad de Copenhague, pero siguió siendo director del Instituto de Física Teórica. En los últimos años de su vida siguió contribuyendo al desarrollo de la física cuántica y mostró gran interés en el nuevo campo de la biología molecular. Por sus esfuerzos en esta dirección, recibió el primer Premio Peaceful Atom, establecido por la Fundación Ford en 1957. Bohr murió el 18 de noviembre de 1962 en su casa de Copenhague a consecuencia de un infarto. Autor: Samin D.K.
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